甲醇生产工艺原理

一氧化碳加氢为多方向反应，随反应条件及所用催化剂的不同，可生成醇、烃、醚等产物，因而在甲醇合成过程中可能发生以下反应：

●主反应：CO＋H2≒CH3OH＋Q

CO2＋3 H2≒CH3OH＋H2O＋Q

●副反应：CO＋3H2≒CH4＋H2O＋Q

2CO＋4H2≒C2H5OH(乙醇)＋H2O＋Q

2CO＋4H2≒CH3OCH3（甲醚）＋H2O＋Q

一、甲醇合成反应影响因素有哪些？

1、温度

2、压力

3、空速

4、惰性气

5、CO2含量：CO2也能参加合成甲醇的反应，但对锌铬系催化剂，对于铜系催化剂，CO2的作用比较复杂，即有动力学方面的作用，还可能具有化学助剂的作用，归纳起来，其有利的方面为：

1)含有一定量的CO2可促进甲醇的提高

2)提高催化剂的选择性，可降低醚类等副反应的发生

3)可更有利于调节温度，防止超温，延长催化剂使用寿命

4)防止催化剂结炭

其不利方面：

1)与CO合成甲醇相比，每生成1kg甲醇多消耗0.7m3的H2

2)使粗醇中水含量增加，甲醇浓度降低

总之，在选择操作条件时，应权衡CO2作用的利弊。通常，在使用初期，催化剂活性较好时，应适当提高原料气中CO2的浓度使合成甲醇反应不致于过分剧烈，以得于床层温度的控制；在使用后期，可适当降低原料气中的CO2浓度，促进合成甲醇反应的进行，控制与稳定床层温度。

二、铜基甲醇催化剂还原方法有几种，优缺点？

铜基甲醇催化剂掺入使用前，必须用氢小心还原使其活化。其还原过程是一个强放热反应，每消耗1%的H2，引起绝热漫长约28℃，反应式如下：

CuO+H2=Cu+86.7kj/mol

在工作业上，可采用低氢和高氢还原两种方法。

低氢还原特点：床层温度便于控制，有利于提高催化剂的活性，缺点：时间较长（80-100小时）。

高氢还原特点：还原时间较短40小时，缺点：操作必须十分细心严格，稍有不慎，将引起催化剂床层剧烈超温，导致催化剂失活报废。另外操作不当，催化剂强度易受到损害，造成催化剂部分粉化而引起床层压差大。有文献认为，在高浓度氢气下，容易发生深度还原，使CuO全部还原成金属铜而引起活性与选择性的下降。

三、何为醇净值？怎样进行估算？

甲醇合成塔出入品甲醇含量的差，被称为醇净值。一般用下列经验公式进行估算：

△E=（T出-T入）/32×100%